基于Actinoplanes ***50/110基因组规模代谢模型优化阿卡波糖生产

作     者：王雅丽 刘立明 史仲平 WANG Yali;LIU Liming;SHI Zhongping

作者机构：江南大学食品科学与技术国家重点实验室无锡214122 江南大学工业生物技术教育部重点实验室无锡214122 

出 版 物：《应用与环境生物学报》 (Chinese Journal of Applied and Environmental Biology)

年 卷 期：2015年第21卷第6期

页      面：1065-1070页

核心收录：

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21422602)资助 

主　　题：Actinoplanes sp.SE50/110 基因组规模代谢网络模型 阿卡波糖 发酵优化 

摘      要：阿卡波糖是广泛应用的Ⅱ型糖尿病治疗药物.根据已经建立的基因组规模代谢网络模型i YLW1028,对Act inoplane s ***50/110生产阿卡波糖的发酵进行模拟,并根据模拟结果进行发酵优化.结果显示:根据模型iYLW1028模拟,烟酸使阿卡波糖产生速率提高8.2%;20种氨基酸对阿卡波糖积累有积极作用,组氨酸使其提高58.7%;质子排放鲁棒性分析表明阿卡波糖的产生比细胞生长对pH值更敏感,中性pH利于阿卡波糖产生;氧气鲁棒性分析表明相对低的溶氧水平(0.1917 m mol g^(-1) h^(-1))利于阿卡波糖积累.在湿实验中,烟酸(5 mg/L)使阿卡波糖产量提高了53.5%;谷氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺和天冬酰胺分别使阿卡波糖产量提高了29.6%、26.5%、26.3%、11.8%和9.2%;控制发酵中性pH比不控pH和酸性pH使阿卡波糖产量提高了7%和15%;0.5 vvm的通气量时阿卡波糖产量最高(1.11 g/L).本研究结果表明,结合代谢模型指导的优化方法对相关发酵产品的发酵优化具有一定的借鉴作用.